DE601435C

DE601435C - Verfahren zur Herstellung geformter Kunstmassen aus Viscoseschaum

Info

Publication number: DE601435C
Application number: DE1930601435D
Authority: DE
Original assignee: REGINALD OLIVER HERZOG DR
Current assignee: REGINALD OLIVER HERZOG DR
Priority date: 1930-12-15
Filing date: 1930-12-15
Publication date: 1934-08-15

Description

Verfahren zur Herstellung geformter Kunstmassen aus Viscoseschaum Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geformter Kunstmassen durch Koagulieren von flüssiger Viscose, welche in beliebiger Weise schaumförmig gemacht wurde. Die Erfindung bqzweckt die Erzielung gegen Verbiegung und Druck widerstandsfähiger Formkörper, welche zufolge ihrer Schaumstruktur ein geringes spezifisches Gewicht aufweisen. Die Schaumstruktur ist gegenüber der Schwammstruktur dadurch gekennzeichnet, daß zahlreiche, im wesentlichen geschlossene Hohlräume vorhanden sind, während der Schwamm durchgehende Kanäle zeigt, die nach außen münden. Während die Aufsaugefähigkeit des typischen Schwammes auf der kapillaren Wirkung dieser Kanäle beruht, ist das Verhalten des Schaumes gegen Dampf oder Flüssigkeit davon abhängig, wie er sie absorbiert bzw. ob er darin quillst. Dieser Unterschied kommt m einer Reihe von Eigenschaften zur Geltung, welche der Schaummasse eine andere Verwendung zuweisen als der Schwammasse.
Erfindungsgemäß gießt man den in beliebiger Weise erzeugten Viscoseschaum in vorzugsweise gasdurchlässige Formen und unterwirft ihn der Einwirkung von sauren Gasen, zweckmäßig in .der Wärme. In manchen Fällen. ist es erwünscht, den überschuß der sauren Gase zu beseitigen. Dies geschieht erfindungsgemäß. dadurch, daß rnan die koagulierte Masse innerhalb oder außerhalb der Form mit alkalisch reagierenden Gasen behandelt und dann belüftet.
Die Behandlung der Visco.seschäume mit sauren Gasen hat gegenüber bekannten Fällung smethoden mit sauren Lösungen den Vorteil, daß die Menge des Fällungsmittels leichter dosierbar ist und bei gleiamäßwgem Fortschreiben der Reaktion von außen nach innen die Koagulation schneller vdr sich. geht. Schließlich läßt sich die Einwirkung saurer Gase auch zweckmäßig reit der obenerwähnten Wärmebehandlung vereinigen.
Die Koagulation von Viscose mittels saurer Gase ist an sich. bekannt. Man hat ,sie bei der Herstellung schwammartiger Kunstmassen aus Viscose als Hilfsmaßnahme vorgeschlagen, insbesondere um ein vorzeitiges Entweichen des Wassers aus dem sich bildenden Viscoseschwamm zu verhindern. Die Hauptkoagulation erfolgt jedoch bei diesem bekannten Verfahren durch die die Poren erzeugenden Säuren oder Salze. Auch zur Herstellung von Kunstseidefäden, die durch hohe Trackenfestigkeit ausgezeichnet sind, wurde die Koagulation mit sauren Gasen herangezogen.
Die Kunstmasse gemäß der Erfindung zeichnet sich besonders durch ihre Undurchlässigkeit gegen Flüssigkeits- und Gasströmungen aus, ferner durch ihr Isolationsvermögen gegen Wärme und Schall und durch ihre gleichmäßige mechanische Widerstandsfähigkeit nach jeder Richtung hin, endlich durch ihre Stoßunempfindlichkeit. Andererseits läßt sich eine so geringe Wandstärke der Celluloseschaumw.ände erzielen., daß die Diffusion von. Gasen oder Flüssigkeitendurch diese Wände hindurch zwar herabgesetzt, aber nicht gehindert wird, falls nicht. diffusionshindernde Einlagerungen oder Überzüge vorhanden sind.
Die Kunstmasse läßt sich mit schneidenden, bohrenden, hobelnden u. dgl. Werkzeugen leicht bearbeiten; man kann sie aber auch durch eine geeignete Vorbehandlung, wie Anfeuchten, besonders auch durch Dampfbehandlung unter Druck plastizieren und dann durch Biegen, Drücken usw. in neue Formen bringen. Ein weiterer Vorteil besteht in der guten Anfärbbarkeit, in gefälligem Aussehen und im mäßigen Herstellungspreis.
Die obenerwähnten Eigenschaften machen die neue Kunstmasse für zahlreiche Verwendungszwecke brauchbar. -So eignet sie sich beispielsweise als Baustoff, insbesondere für die Wärme- und Schallisolierung, für Verpakkungszwecke, für plastische Erzeugnissealler Art, wie z. B. Schalen, Rohre, Tafeln, Attrappen beliebiger Form, Spielwaren; Reklameartikel, Schaufenster- und Theaterdekorationen. Die Rauhigkeit der Oberfläche kann für Handgriffe, Zigarettenmundstücke, Zigaretten- und Zigarrenspitzen, Limonadenröhrchen u. dgl. ausgenutzt werden. Die Masse kann feiner als Träger von Absorptionsmassen dienen.
Die Kunstmasse gemäß der Erfindung läßt sich auf verschiedene Weise herstellen. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren besteht jedoch darin, daß man den zweckmäßig in gasdurchlässige Formen eingegossenen Viscoseschaum der Einwirkung von koagulieren.-den Gasen oder Dämpfen aussetzt, insbesondere von sauren Gasen, wie Kohlensäure, Schwefeldioxyd u. dgl. Diese Gase diffundieren durch die Schaumwände hindurch und ermöglichen so eine völlig gleichmäßige Koagulation bis in den `Kern. Müssen Formen verwendet werden; die nicht gasdurchlässig sind, so kann die Koagulation von einer freien Oberfläche, die auch mit einer gasdurchlässigen Masse versehen sein kann, erfolgen, z. B. bei Plattere. Die $ehandlung erfolgt zweckmäßig in der Wärme. Eire Ausspülen der Gase mit Gasen, Luft oder Flüssigkeiten nach erfolgter Verfestigung ist dann nicht erforderlich, wenn ihre Anwesenheit keine nachteilige Wirkung auf die Cellulose ausübt, wie es z. B. bei der Kohlensäure der Fall ist. hu anderen Fall kann man die koagulierte Masse auswaschen oder, was vorzuziehen ist, mit Gasen behandeln, welche die sauren Gase neutralisieren. Hierfür eignet sich in erster Linie das Ammoniak.
Die Größe der Poren läßt sich in gewissen Grenzen verändern und hängt von der Art der Schaumerzeugung und von der Haltbarkeit des Schaumes ab. Hierbei ist es wesentlich, :eine Viscose von geeigneter Zähigkeit zu benutzen. Zweckmäßig verwendet man eine Viscose mit geringerem Alkaligehalt als in der Kunstseidenindustrie üblich (geringer als 6 %). Eine vorteilhafte Lösung kann durch Auflösen des Xanthogenates in Wasser statt in Natronlauge -erhalten werden. Durch stärkeres Abpressen der Alkalicellulose vor dem Sulfidieren ist eine weitere Herabminderung des Alkaligehaltes der Viscose möglich. Um besonders leichte Schäume zu erzielen:, wird das überschüssige Alkali vor der Auflösung des Xanthogenates mit Hilfe von Essigsäure neutralisiert oder durch Salzlösungen, Spiritus ii. dgl. verdrängt oder ausgewaschen.
Um die Erzeugung von Schaum zu begünstigen, wird der Viscose eine kleine Menge Eiweiß, Seife, Fettsäure, besonders Ölsäure, Saponine, saponinhaltige Naturstoffe, Dextrirne oder Gummistoffe hinzugefügt.
Die Erzeugung des Schaumes kann auf bekannte Art erfolgen, z. B. durch Einschlagen und Einpressen von Luft, durch Vermischen mit Luft und Ausspritzen mittels einer Spikzpistole, durch Beimischung von Gase entwickelnden Stoffen usw.
Der Schaum wird nunmehr in geeignete Formen gebracht, etwa in, offene Schalen, Röhren usw. Es kann erwünscht sein, die Formgebung durch billigere Massen, z. B. Pappe, Papier u. dgl. zu erzielen.
Beispiel i 25o,- Cellulosexanthogenat mit einem Gehalt von etwa 2801'() Cellulose und io % Alkali werden unter Zusatz von 750g Wasser durch mehrstündiges Kneten gelöst. Die Reife dieser Lösung wird durch Tatration mit io%iger Ammoniumchloridlösung bestimmt. 2o ccni der Viscose werden nach Zugabe von 3o ccm Wasser von etwa 23 ccm der Ammoniumchloridlösung koaguliert. Die Viscosität der Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Stahlkugel von 5 mm Durchmesser in 25 Sekunden eine Strecke von io cm herabfällt. Von dieser Viscose werden 5oo g mit 2509 Wasser versetzt und nach Zugabe von 5 ccm Ölsäure .etwa i o Minuten lang in einem der bekannten Schaumschlagapparate bearbeitet. Der entstehende Schaum hat :etwa das spezifische Gewicht o, 5o g.
Der auf die angegebene Weise gebildete Schaum wird anschließend durch Regeneration der Cellulose verfestigt. Dies geschieht durch Einwirkung von Schwefeldioxyd, dessen Einwirkungsdauer bei mäßiger Wärme etwa i Stunde beträgt. Nunmehr wird mit Wasser nachgewaschen. und getrocknet oder, falls ein Wiederanfeuchten aus bestimmten Gründen vermieden werden soll, wird die koagulierte Masse gegebenenfalls in der Form mit gasförmigem Ammoniak in der Wärme während i/. bis i Stunde behandelt und dann belüftet.
Beispiel z Die wie oben hergestellte Viscose wird erst zu Schaum verarbeitet, nachdem sie eine Reife von 2 ccm io%iger Ammoniumchloridlösung ,erreicht hat, also nahezu koaguliert ist.
Man kann auf die beschriebene Art sehr leichte und dennoch zugleich feste Schäume erzeugen. Das spezifische Gewicht liegt je nach den gewählten Bedingungen unterhalb von o,o5 bis etwa o,5g. Die Festigkeit hängt in ;gewisser Weise von dem spezifischen Gewicht und von der Art der Bläschen ab; jedoch besitzen auch die leichtesten derart hergestellten Schäume noch eine überraschende Festigkeit.
Die Festigkeit des fertigen Produktes läßt sich dadurch erhöhen, daß man das Trocknen in der Weise vornimmt, daß sich an der Oberfläche eine krustenartige Verstärkung ausbildet, die die innere lockerere und darr um etwas weniger feste Schicht schützt bzw. sie zusammenhält. Insbesondere wird dieser Effekt erreicht, wenn der Schaum vor dem Waschprozeßeiner oberflächlichen. Vortrocknung unterworfen wird. Hat man für die Formgebung Formen aus Papier oder ähnlichen Massen benutzt, so können diese auch die Oberfläche des Schaumes verstärken.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Schäume lassen sich beliebig färben und durch Zusätze weitgehend in ihren Eigenschaften beeinflussen. Bei den Zusätzen kann man unterscheiden zwischen Füllstoffen, Imprägnierungs- und Bindemitteln. Die Füllstoffe wirken mechanisch, die Imprägnierungs- und Bindemittel üben einen chemischen oder physikalisch-chemischen Einfluß, aus. Als Füllstoffe kommen in bekannter Weise z. B. Textilfasern, Holzwolle, Zellstoff, tierische Haare, Asbest u. dgl. in Frage. Durch derartige Zusätze wird besonders die Festigkeit in günstigem Sinne beeinflußt. ÄlmlIch wirken Korkschrot,. Korkpulver, Sägespäne, Holzschliff und indifferente Pulver.
Von den Imprägnierungsmitteln kommen insbesondere sä1che in Frage, welche die Entflammbarkeit der Cellulose herabsetzen, wie z. B. Ammoniumsalz, Borax; ferner solche, welche die Wasserempfindlichkeit herabsetzen, wie z. B. wasserabstoßende - Stoffe, wie etwa Alu;miniumseifeny Latex, Plheanol-Formaldehyd, Kondensationsprodukte, Par@affinemuMonen, Teerprodukte u. dgl. Die Imprägnierungsmittel können bei der Schaumbildung oder nachträglich zugesetzt werden.
Die Erhöhung der Wasserfestigkeit ist ferner durch das bekannte Verfahren der Sthenosage möglich. Von den Bindemitteln können Gips, Zement und ,ähnliche wasserbindende Stoffe =in Mengen zugesetzt werden, die den Cellulosege.halt weit übersteigen. Es .ergeben sich Massen, die neben ihrer Porosität verhältnismäßig zäh und leicht zu bearbeiten sind und vor allem feuerfest sind.
Durch Kombination der verschiedenen Zusätze lassen sich weitere Effekte erzielen und damit die Eigenschaften der Masse den j.edesmaligen technischen Anforderungen aufs beste anpassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung geformter Kunstmassen aus Viscoseschaum, dadurch gekennzeichnet, daß man Viscoseschaum in vorzugsweise gasdurchl.ässigs Formen gießt und einer an sich bekannten Einwirkung von sauren Gasen aussetzt. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung der sauren Gase in der Wärme erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i bzw. i und a, dadurch gekennzeichnet, daßman die koagulierte Masse innerhalb oder außerhalb der Form mit alkalisch reagierenden Gasen behandelt und dann belüftet.